渝東南地區(qū)下古生界富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖有機(jī)巖石學(xué)特征

范文斐，侯讀杰,底萌卿

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)，北京 100083；2.非常規(guī)天然氣地質(zhì)評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，

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渝東南地區(qū)下古生界富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖有機(jī)巖石學(xué)特征

范文斐1,2,3，侯讀杰1,2,3,底萌卿1,2,3

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)，北京 100083；2.非常規(guī)天然氣地質(zhì)評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，

北京 100083；3.頁(yè)巖氣資源評(píng)價(jià)與戰(zhàn)略選區(qū)國(guó)土資源部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083)

渝東南下古生界主要發(fā)育牛蹄塘組和五峰-龍馬溪組兩套富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖：五峰-龍馬溪組巖心樣品顯微組分總含量TMC值為0.6%～1.2%，牛蹄塘組巖樣TMC值為0.7%～2.2%。頁(yè)巖富氫顯微組分主要為腐泥組和殼質(zhì)組，其中礦物瀝青基質(zhì)、藻類(lèi)體和殼屑體是下古生界頁(yè)巖主要生烴組分，對(duì)油氣生成貢獻(xiàn)最大。渝東南下古生界富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖熱演化程度處于過(guò)成熟—極高過(guò)成熟階段，等效鏡質(zhì)體反射率(VRO)為2.25%～5.18%。本文應(yīng)用全巖有機(jī)巖石學(xué)分析技術(shù)，系統(tǒng)研究了2套頁(yè)巖的顯微組分組成、分布特征、主要組分對(duì)生烴的貢獻(xiàn)以及有機(jī)質(zhì)熱演化程度，希望為該區(qū)頁(yè)巖氣的勘探與開(kāi)發(fā)提供進(jìn)一步的證據(jù)支持。

渝東南 下古生界 富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖 生烴組分

0 引言

有機(jī)巖石學(xué)是研究沉積巖中顯微可見(jiàn)的固態(tài)分散不溶有機(jī)質(zhì)(顯微組分)的一門(mén)學(xué)科，研究?jī)?nèi)容側(cè)重于沉積有機(jī)質(zhì)的成因、產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)、組成及演化，是近20年來(lái)由孢粉學(xué)和煤巖學(xué)方法在油氣勘探實(shí)踐中應(yīng)用所形成和發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興學(xué)科(Teichm，1986;李賢慶等，2002；Rogersetal.，1974)。其發(fā)展歷程大致經(jīng)歷了以下幾個(gè)過(guò)程：①20世紀(jì)70年代，1971年開(kāi)始國(guó)際煤巖學(xué)會(huì)ICCP(International Committee for Coal Petrology)開(kāi)始研究有機(jī)質(zhì)，這一階段屬于有機(jī)巖石學(xué)發(fā)展的起步階段；②1984年國(guó)際有機(jī)巖石學(xué)會(huì)成立有機(jī)巖石學(xué)協(xié)會(huì)SOP(The Society for Organic Petrology)，這一階段屬于有機(jī)巖石學(xué)發(fā)展的成熟階段；③1992年ICCP更名為國(guó)際煤及有機(jī)巖石學(xué)會(huì)(International Committee for Coal & Organic Petrology)，標(biāo)志著有機(jī)巖石學(xué)進(jìn)入完善與發(fā)展階段；④從20世紀(jì)90年代起，ICCP成立了地質(zhì)與石油分會(huì)來(lái)專(zhuān)門(mén)研究分散有機(jī)質(zhì)。

烴源巖中的有機(jī)質(zhì)大致可以分為可溶有機(jī)質(zhì)與不溶有機(jī)質(zhì)，可溶有機(jī)質(zhì)的研究可以歸為有機(jī)地球化學(xué)的范疇，而不溶有機(jī)質(zhì)則屬于有機(jī)巖石學(xué)的研究范疇。按照形態(tài)可以分為有形態(tài)組分和無(wú)形態(tài)的組分。無(wú)形態(tài)組分主要是細(xì)分散在黏土礦物中的有機(jī)質(zhì)，即顯微組分中的礦物瀝青基質(zhì)。有機(jī)巖石學(xué)顯微組分分類(lèi)主要有兩大體系：一個(gè)是以干酪根類(lèi)型作為分類(lèi)術(shù)語(yǔ)，大致劃分為木本的、煤質(zhì)的/惰質(zhì)的、草本的、無(wú)定型的和藻質(zhì)的五類(lèi)顯微組分；另一類(lèi)體系基本以國(guó)際煤巖學(xué)會(huì)ICCP(International Committee for Coal Petrology)的三分法方案(鏡質(zhì)組、殼質(zhì)組和惰質(zhì)組)為主，同時(shí)增加了動(dòng)物有機(jī)質(zhì)碎屑組和次生有機(jī)質(zhì)組兩種顯微組分(王永建等，2010)。由于石油行業(yè)的需要，又將原來(lái)的殼質(zhì)組進(jìn)一步細(xì)分為腐泥組和新的殼質(zhì)組。相比較而言，前者對(duì)于非高等植物的海相烴源巖地層缺乏試用性，而后者在實(shí)際應(yīng)用中可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題，同時(shí)還考慮到了由于熱成熟度的影響而產(chǎn)生的次生產(chǎn)物，實(shí)用性相對(duì)較強(qiáng)，本文顯微組分分類(lèi)主要沿用第二種分類(lèi)方案(表1)。

表1 烴源巖有機(jī)顯微組分分類(lèi)(侯讀杰等，2003)Table 1 organic maceral classification of source rock

顯微組分的研究主要有干酪根鏡檢法和全巖顯微組分定量法兩種。前者起源于孢粉學(xué)，雖然富集了無(wú)定型有機(jī)質(zhì)，在微體化石和動(dòng)物碎屑鑒定方面有一定的優(yōu)勢(shì)，但是這種方法周期長(zhǎng),費(fèi)用較高,酸化處理和水洗的過(guò)程中易損失一部分有機(jī)質(zhì),破壞了沉積有機(jī)質(zhì)的原始產(chǎn)狀與結(jié)構(gòu)。全巖法相對(duì)而言速度快、費(fèi)用低，保存了沉積有機(jī)質(zhì)的原始產(chǎn)狀和結(jié)構(gòu)，有利于成因研究，特別是在組成定量上具有不可替代的優(yōu)勢(shì)(Mukhopadhyayetal.，1995；熊波等，2001)。

中國(guó)南方下古生界富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖普遍處于高成熟—過(guò)成熟演化階段，常規(guī)熱解資料已經(jīng)不能區(qū)分有機(jī)質(zhì)的類(lèi)型，氫指數(shù)與氧指數(shù)已經(jīng)隨著演化程度的升高而趨同，甾、萜烷等生物標(biāo)志物參數(shù)已達(dá)到平衡終點(diǎn)，常規(guī)地球化學(xué)指標(biāo)已經(jīng)失效，不能反映烴源巖的成因、母質(zhì)類(lèi)型、來(lái)源等重要信息(梁狄剛等，2009)，而有機(jī)巖石學(xué)方法在有機(jī)顯微組分方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在很大程度上可以彌補(bǔ)其他資料的缺陷，成為揭示富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖特征的重要手段(李苗春等，2012)。前人雖然對(duì)中國(guó)南方下古生界烴源巖的有機(jī)巖石學(xué)做過(guò)一些研究，但是針對(duì)富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的有機(jī)巖石學(xué)特征的系統(tǒng)研究仍然需要進(jìn)一步加強(qiáng)(劉光祥，2005；胡明霞等，2007；戴鴻鳴等，2008；陶樹(shù)等，2010；張淼等，2011)。

本文擬采用全巖有機(jī)巖石學(xué)分析方法，結(jié)合熱解和有機(jī)碳資料，對(duì)渝東南下古生界富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖進(jìn)行研究，旨在為該區(qū)頁(yè)巖氣的勘探與開(kāi)發(fā)提供進(jìn)一步的證據(jù)支持。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

渝東南地區(qū)位于四川盆地東南部外緣、重慶地區(qū)東南部，大婁山脈北西側(cè)，地處武陵山脈，系烏江水系(李一凡等，2012；謝忱等，2013) (圖1)，屬于上揚(yáng)子板塊。該地區(qū)自中元古代以來(lái)經(jīng)歷過(guò)多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，根據(jù)揚(yáng)子板塊的構(gòu)造演化史，可以大致分為三個(gè)演化階段：中元古代—新元古代早期揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)褶皺基底形成階段；南華紀(jì)—三疊紀(jì)槽臺(tái)分化階段；侏羅紀(jì)—第四紀(jì)陸內(nèi)改造階段。研究區(qū)主要以區(qū)域構(gòu)造高幅抬升及強(qiáng)烈擠壓為特點(diǎn)，導(dǎo)致下古生界地層埋藏淺、變形嚴(yán)重、破壞強(qiáng)烈，現(xiàn)今構(gòu)造形態(tài)表現(xiàn)為高陡狀褶皺(劉寶珺等，1990；馬力等，1994；馮增昭等，2001；梁興等，2004；范文斐等，2015)。渝東南下古生界主要發(fā)育牛蹄塘組和五峰—龍馬溪組兩套富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖。

圖1 渝東南區(qū)域地質(zhì)概況(據(jù)畢赫等，2014改編)Fig.1 Southeast Chongqing regional geological survey(modified by Bi et al.,2014) 1-井位；2-地名；3-取樣位置；4-省界1-wells； 2-location； 3-sampling position； 4-provincial boundaries

2 樣品與實(shí)驗(yàn)方法

本次研究主要采集了渝東南秀山地區(qū)XY-3、XY-6井的17塊巖心樣品，涉及下寒武統(tǒng)牛蹄塘組、上奧陶統(tǒng)五峰組和下志留統(tǒng)龍馬溪組3個(gè)層段兩套富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖層系。上奧陶統(tǒng)五峰組和下志留統(tǒng)龍馬溪組雖然在地質(zhì)時(shí)代上處于兩個(gè)不同的層位，但是由于五峰組厚度較薄，并且與龍馬溪組呈整合接觸緊緊相連。更重要地是，在生物地層劃分上，五峰組與龍馬溪組同屬于筆石頁(yè)巖相，具有相似的生物化石組合和沉積環(huán)境，因此通常將五峰組與龍馬溪組劃到一起作為一套富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖來(lái)討論。巖心采樣位置如圖1所示，單井柱狀圖如圖2和圖3所示。

圖2 XY-3井地層柱狀圖Fig.2 Strata histogram of Well XY-3

本次測(cè)試巖石熱解實(shí)驗(yàn)在加拿大卡爾加里大學(xué)非常規(guī)油氣研發(fā)中心(北京)完成， 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)GB/T 18602-2012，使用儀器為Rock-Eval 6 Standard型巖石熱解儀，有機(jī)碳測(cè)定、全巖顯微組分組成與定量、全巖瀝青反射率測(cè)定在長(zhǎng)江大學(xué)非常規(guī)油氣測(cè)試中心完成，有機(jī)碳分析是在27℃條件下，用Leco碳硫測(cè)定儀完成測(cè)定，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 19145-2003和GB/T 18602-2001。在進(jìn)行顯微組分組成與定量觀察和全巖瀝青反射率測(cè)定時(shí)，將樣品破碎至粒徑約1.0mm，按四分法縮分適量樣品，與環(huán)氧樹(shù)脂膠結(jié)成粉磚光片，經(jīng)磨光、拋光等工序制成合格的全巖光片。按照全巖有機(jī)巖石學(xué)分析方法, 在熒光顯微鏡LABORLUX 12 POL和顯微鏡光度計(jì)MPV-3上完成這些富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖全巖光片樣品的顯微組分鏡下觀察、鏡質(zhì)組反射率( VRo) 或?yàn)r青反射率( BRo) 測(cè)定、顯微組分定量統(tǒng)計(jì)。鏡質(zhì)組反射率( VRo) 或?yàn)r青反射率( BRo) 測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)SY/T 5124-1995。顯微組分定量分析依據(jù)SY/T 19144-2003，按照國(guó)際通用的白光與熒光相結(jié)合的點(diǎn)統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行，得出顯微組分全巖體積的百分含量，有效統(tǒng)計(jì)點(diǎn)數(shù)至少1000點(diǎn)以上，統(tǒng)計(jì)范圍覆蓋整個(gè)光片。在統(tǒng)計(jì)不透明礦物(石英、黃鐵礦、黏土、碳酸鹽巖礦物等)以及高成熟度的有機(jī)質(zhì)體積百分含量時(shí)，通常結(jié)合礦物含量估計(jì)類(lèi)比圖版，在鏡下視域進(jìn)行合理的目測(cè)估計(jì)，最后得出體積百分比。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 顯微組分含量特征

渝東南下古生界富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖巖心樣品(黑色炭質(zhì)頁(yè)巖)顯微組分組成與定量統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。涉及的兩套頁(yè)巖樣品的顯微組分含量見(jiàn)圖4。

渝東南下古生界2套富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖顯微組分總含量φ(TMC)屬于正常烴源巖范圍，五峰—龍馬溪組巖心樣品φ(TMC)值為0.6%～1.2%，平均0.93%(占全巖體積)；牛蹄塘組巖心樣品φ(TMC)值為0.7%～2.2%，平均1.28%(占全巖體積)。

由于南方下古生界海相地層沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)意義上的鏡質(zhì)體，通常用生烴作用相似的海相鏡質(zhì)體來(lái)代替。海相鏡質(zhì)體，又名類(lèi)鏡質(zhì)體和鏡狀體，是下古生界海相地層中常存的一種透鏡狀、條帶狀，結(jié)構(gòu)均一、類(lèi)似鏡質(zhì)體的顯微組分。在2套頁(yè)巖顯微組分分布中，海相鏡質(zhì)體占全巖體積的0.1%～0.3%(平均0.17%)，是常見(jiàn)顯微組分之一。五峰—龍馬溪組巖心樣品海相鏡質(zhì)體占全巖體積的0.1%～0.3%(平均0.2%)；牛蹄塘組巖心樣品海相鏡質(zhì)體占全巖體積的0.1%～0.3%(平均0.17%)。

在兩套巖心樣品中，多數(shù)樣品未見(jiàn)惰性組，少數(shù)樣品惰性組主要為細(xì)菌來(lái)源的菌類(lèi)體。殼質(zhì)組含量較少，未見(jiàn)樹(shù)脂體，主要為殼屑體，即來(lái)源為一些藻類(lèi)碎屑。

腐泥組是2套頁(yè)巖樣品的常見(jiàn)顯微組分。腐泥組中包括藻類(lèi)體和礦物瀝青基質(zhì)，但基本以礦物瀝青基質(zhì)為主，外形呈云霧狀、棉絮狀，中間厚邊緣薄輪廓曲線不規(guī)則，顏色黃褐色黑褐色為主，半透明，無(wú)熒光；有時(shí)可見(jiàn)少量藻類(lèi)體，顏色淡黃色，無(wú)熒光或弱熒光。五峰—龍馬溪組巖心樣品礦物瀝青基質(zhì)占全巖體積的0.8%～2.5%(平均1.97%)；牛蹄塘組巖心樣品礦物瀝青基質(zhì)占全巖體積的1.0%～3.8%(平均2.25%)。

圖3 XY-6井地層柱狀圖Fig.3 Strata histogram of Well XY-6

表2 渝東南下古生界富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖有機(jī)顯微組分含量Table 2 Maceral contents of organic-rich shales of lower Palaeozoic in Southeast Chongqing %

圖4 渝東南下古生界富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖顯微組分含量分布Fig.4 Maceral contents distribution of organic-rich shales of lower Palaeozoic in Southeast Chongqing

動(dòng)物組又稱(chēng)動(dòng)物有機(jī)碎屑組,分布隨樣品層位而異，約占全巖體積的0%～0.3%(平均0.08%)，五峰—龍馬溪組黑色頁(yè)巖富含動(dòng)物組，主要筆石皮層體，含量占全巖體積的0%～0.3%(平均0.18%)，牛蹄塘組動(dòng)物組含量較少，主要為介形類(lèi)幾丁質(zhì)殼，含量占全巖體積的0%～0.3%(平均0.05%)。

次生組即次生有機(jī)質(zhì)組，又稱(chēng)為熱變組，是在烴源巖熱演化過(guò)程中形成的，渝東南下古生界樣品次生組主要為固體瀝青，在成因上屬于前油瀝青或者原生—同層瀝青，次生有機(jī)質(zhì)組占全巖體積的0.3%～1.3%(平均0.8%)。五峰—龍馬溪組頁(yè)巖次生組含量為0.3%～0.6%(平均0.5%)，牛蹄塘組樣品中，次生有機(jī)質(zhì)組占全巖體積的0.5%～1.3%(平均0.95%)。

渝東南下古生界富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖顯微組分組成三角圖見(jiàn)圖5。在顯微組分組成上，2套頁(yè)巖樣品基本落在“腐泥組+殼質(zhì)組”的區(qū)域內(nèi)，反映出該地區(qū)藻類(lèi)等水生生物來(lái)源的有機(jī)質(zhì)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的特征，基本為腐泥型有機(jī)質(zhì)。牛蹄塘組的腐泥組+殼質(zhì)組含量分布較為分散，主要位于40%～80%之間，五峰—龍馬溪組的腐泥組+殼質(zhì)組含量主要集中在60%～80%。將不同顯微組分歸一化處理，計(jì)算類(lèi)型指數(shù)(TI=100×a+80×b1+50×b2+(-75)×c+(-100)×d)，式中a為腐泥組含量，b1為樹(shù)脂體含量，b2為孢粉體、木栓質(zhì)體、角質(zhì)體、殼屑體、腐殖無(wú)定型體、菌孢體的含量，c為鏡質(zhì)組的含量，d為惰性組的含量。根據(jù)類(lèi)型指數(shù)的大小，將TI≥80的歸為Ⅰ型有機(jī)質(zhì)，80>TI≥40的歸為Ⅱ1有機(jī)質(zhì)，40>TI≥0的歸為Ⅱ2有機(jī)質(zhì)，TI<0的為Ⅲ型有機(jī)質(zhì)(侯讀杰，2011)。計(jì)算結(jié)果表明，五峰—龍馬溪組樣品類(lèi)型指數(shù)為76～92，主體屬于Ⅰ型有機(jī)質(zhì)；牛蹄塘組樣品類(lèi)型指數(shù)為69～92，主體屬于Ⅰ-Ⅱ1型有機(jī)質(zhì)。

3.2 富氫顯微組分組成及成烴貢獻(xiàn)

一般而言，烴源巖顯微組分中，腐泥組和殼質(zhì)組是主要的富氫組分，含量越高，生烴能力越強(qiáng)。通過(guò)對(duì)渝東南下古生界富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖顯微組分的統(tǒng)計(jì)、分析，結(jié)果表明“腐泥組+殼質(zhì)組”含量與有機(jī)碳、S1+S2、氫指數(shù)呈良好的正相關(guān)關(guān)系(圖6、圖7、圖8)，這恰好說(shuō)明了“腐泥組+殼質(zhì)組”是渝東南下古生界頁(yè)巖的主要生烴組分。

原生沉積的黃鐵礦主要形成于缺氧的還原環(huán)境，而低能缺氧的還原環(huán)境又有利于有機(jī)質(zhì)的富集和保存。在全巖無(wú)機(jī)顯微組分中，黃鐵礦含量通常結(jié)合礦物含量估計(jì)類(lèi)比圖版，在鏡下視域進(jìn)行合理的目測(cè)估計(jì)，最后得出體積百分比。渝東南下古生界富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖黃鐵礦含量普遍較高(表3)，且主要為原生草莓狀黃鐵礦，不同層位的頁(yè)巖呈現(xiàn)較大差異，牛蹄塘組含量明顯高于五峰—龍馬溪組頁(yè)巖含量，總體上來(lái)說(shuō)，有機(jī)碳含量較高的頁(yè)巖，黃鐵礦含量也相應(yīng)較高。

表3 渝東南下古生界富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖(黑色炭質(zhì)頁(yè)巖)熱解資料Table 3 Rock pyrolysis data of organic-rich shales of lower Palaeozoic in Southeast Chongqing

圖5 渝東南下古生界富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖顯微組分組成三角圖Fig.5 Triangular diagram of maceral composition of org-anic- rich shales of lower Palaeozoic in Southeast Chongqing

圖6 腐泥組+殼質(zhì)組含量與有機(jī)碳關(guān)系Fig.6 The relationship between sapropelinite plus exinite content and organic carbon content

圖7 腐泥組+殼質(zhì)組含量與氫指數(shù)關(guān)系Fig.7 The relationship between sapropelinite plus exinite content and hydrogen index

圖8 腐泥組+殼質(zhì)組含量與S1+S2關(guān)系Fig.8 The relationship between sapropelinite plus exinite content and S1 plus S2 content

在渝東南下古生界富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖顯微組分中，以腐泥組、殼質(zhì)組和次生組為三個(gè)端元，繪制富氫顯微組分三角圖(圖9)。腐泥組是研究區(qū)最主要的生烴顯微組分，包括藻類(lèi)體和礦物瀝青基質(zhì)，但基本以礦物瀝青基質(zhì)為主。五峰—龍馬溪組的腐泥組含量明顯高于牛蹄塘組的含量，顯示出其較好的生烴潛力，同時(shí)兩套頁(yè)巖的殼質(zhì)組含量普遍偏低，主要以殼屑體為主，來(lái)源為一些藻類(lèi)碎屑。在次生組含量上，牛蹄塘組的含量要高于五峰—龍馬溪組的含量，這可能與其較高的成熟度有關(guān)。

圖9渝東南下古生界富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖富氫組分組成三角圖Fig.9 Triangular diagram of hydrogen-rich maceral composition of organic-rich shales of lower Palaeozoic in Southeast Chongqing

3.3 有機(jī)質(zhì)熱演化程度

源于高等植物碎屑的鏡質(zhì)體反射率(Ro)隨熱演化程度的升高而穩(wěn)定增大，并具有相對(duì)廣泛、穩(wěn)定的可比性，使其成為國(guó)際上烴源巖有機(jī)質(zhì)成熟度評(píng)價(jià)中唯一可對(duì)比的成熟度指標(biāo),客觀地用于表征晚古生代以來(lái)的絕大多數(shù)烴源巖的有機(jī)質(zhì)成熟度(涂建琪等，1999)，但是由于南方下古生界海相地層缺乏標(biāo)準(zhǔn)意義上的鏡質(zhì)體，通常用瀝青反射率(Rb)來(lái)近似地表征頁(yè)巖的成熟度，然后用VRo=0.618Rb+0.4(Jacob,1985)來(lái)?yè)Q算成等效鏡質(zhì)體反射率。通過(guò)對(duì)采集的樣品進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)渝東南下古生界富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖成熟度普遍較高，等效鏡質(zhì)體反射率(VRO)分布位于2.25%～5.18%(平均3.67%)，總體上處于過(guò)成熟—極高過(guò)成熟階段(圖10)。不同層位頁(yè)巖樣品的有機(jī)質(zhì)成熟度存在明顯差異，五峰—龍馬溪組樣品等效鏡質(zhì)體反射率(VRO)為2.25%～2.85%(平均2.52%)，牛蹄塘組樣品等效鏡質(zhì)體反射率(VRO)為2.46%～5.18%(平均4.30%)?？傮w而言，牛蹄塘組頁(yè)巖的有機(jī)質(zhì)成熟度明顯高于五峰—龍馬溪組頁(yè)巖的有機(jī)質(zhì)成熟度。

圖10 渝東南下古生界富有機(jī)質(zhì)黑色頁(yè)巖樣品實(shí)測(cè)反射率結(jié)果Fig.10 Measured reflectance results of organic-rich black shales of lower Palaeozoic in Southeast Chongqing

4 結(jié)論

(1) 渝東南下古生界富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖黃鐵礦含量普遍較高，不同層位的頁(yè)巖呈現(xiàn)較大差異，牛蹄塘組含量明顯高于五峰—龍馬溪組頁(yè)巖含量。

(2)渝東南下古生界富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖顯微組分含量整體呈現(xiàn)出鏡質(zhì)組(海相鏡質(zhì)體)、腐泥組、次生組較常見(jiàn)、惰性組和殼質(zhì)組貧乏，動(dòng)物組因?qū)游欢?、腐泥組和次生組含量占優(yōu)的特點(diǎn)。

(3) 渝東南下古生界富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖富氫顯微組分主要為腐泥組和殼質(zhì)組，其中殼質(zhì)組較少見(jiàn)。五峰—龍馬溪組樣品主體屬于Ⅰ型有機(jī)質(zhì)，牛蹄塘組樣品主體屬于Ⅰ-Ⅱ1型有機(jī)質(zhì)。

(4)牛蹄塘組頁(yè)巖的有機(jī)質(zhì)成熟度高于五峰—龍馬溪組頁(yè)巖的有機(jī)質(zhì)成熟度，但是有機(jī)質(zhì)熱演化程度過(guò)高，富氫顯微組分相對(duì)較少，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型較五峰—龍馬溪組差。

(5)在渝東南下古生界2套富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖中，五峰—龍馬溪組頁(yè)巖氣勘探潛力最好，牛蹄塘組相對(duì)次之。

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Organic Petrology Characteristics of Organic-rich Shale of Lower Palaeozoic in Southeast Chongqing

FAN Wen-fei1,2,3,HOU Du-jie1,2,3,DI Meng-qing1,2,3

(1.SchoolofEnergyResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083;2.KeyLaboratoryofUnconventionalNaturalGasGeologicalEvaluationandDevelopment,CityofBeijing,Beijing100083;3.KeyLaboratoryofShaleGasResourceEvaluationandStrategicResearch,MinistryofLandandResources,Beijing100083)

Lower Palaeozoic in Southeast Chongqing develops two sets of organic-rich shales——Niutitang and Wufeng-Longmaxi Formation. By means of whole-rock analysis of organic petrology,the maceral composition,distribution characteristics,contribution to hydrocarbon generating and thermal evolution of organic matter of organic-rich shale of lower palaeozoic in southeast chongqing have been studied, which could provide further evidence for the exploration and development of shale gas in the area. The total maceral contents ( TMC) of Wufeng-Longmaxi and Niutitang Formation are 0.6～1.2% and 0.7～2.2% respectively. The hydrogen-rich macerals of these shales are mainly composed of exinite and sapropelinite. It is suggested that mineral bituminous groundmass , alginite and liptodetrinite are the main hydrocarbon-generating macerals in this region,which contribute most to shale gas generation. Thermal evolution level of organic matter in these organic-rich shales are among over-mature and extremely high over-mature stage,with the equivalent vitrinite reflectance ( VRo) of 2.25～5.18%.

Southeast Chongqing，Lower Palaeozoic，Organic-rich shale，hydrocarbon-generating maceral

2015-09-25；

2016-01-12；[責(zé)任編輯]陳英富。

國(guó)家自然科學(xué)基金“中國(guó)南方海相熱水沉積區(qū)優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育特征與成因機(jī)理” (41472108)、國(guó)土資源部公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)“不同類(lèi)型頁(yè)巖氣源巖地化特征精細(xì)對(duì)比研究”(201311022)資助。

范文斐(1990年-)，男，在讀碩士研究生，研究方向:非常規(guī)油氣資源勘探及評(píng)價(jià)。E-mail：342929015@qq.com.

侯讀杰(1964年-)，男，教授，博士研究生導(dǎo)師，主要從事非常規(guī)油氣和油氣地球化學(xué)研究與教學(xué)工作。E-mail：hdj@cugb.edu.cn.

TE122.1+13

A

0495-5331(2016)02-0346-11

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